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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2007年
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南极陨石分类及不同球粒陨石群中富Ca、Al包体对比研究

戴德求  
【摘要】: 富Ca、Al包体(CAI)是太阳星云最早期各种热事件的产物,保存了大量原始星云的信息,是研究星云形成和演化的探针,它们主要出现在碳质球粒陨石中。本论文在南极陨石分类基础上,对其中3块不同化学群碳质球粒陨石中的CAI进行了岩石矿物学研究,然后对不同球粒陨石群中的CAI进行对比。论文主要包括以下三个方面的内容:(1)104块南极格罗夫山陨石的岩石学、矿物化学特征以及化学-岩石类型划分;(2)不同化学群球粒陨石中CAI的岩石学和矿物化学特征研究;(3)不同球粒陨石群中CAI的对比研究以及它们的天体化学意义。 (1)对19次南极科考队从格罗夫山地区新回收陨石中的104块进行了分类工作。根据岩石、矿物学特征和电子探针分析数据,对这些陨石进行了化学-岩石类型划分,包括碳质球粒陨石4块(2块CM2、1块CO3和1块CV3)、非平衡型普通球粒陨石6块(H3和L3各3块)、平衡型H群24块(13块H4;10块H5;1块H6)、平衡型L群64块(2块L4;44块L5;18块L6)、LL群4块(3块LL4;1块LL5)、石-铁陨石2块。此次分类中包含较多特殊类型样品,有约40%的样品受到了强烈的冲击作用,并产生冲击脉或冲击囊,它们是研究高压冲击矿物和冲击变质作用的理想样品。 (2)不同化学群球粒陨石中CAI的岩石学和矿物化学特征研究。首先,对上述分类样品中新发现的4块不同群碳质球粒陨石中CAI开展岩石学和矿物化学特征研究,作为对比,还研究了Allende(CV3)、Murchison(CM2)和普通球粒陨石中的CAI。1)在CV群陨石GRV 022459中发现了3个CAI和一些AOA,CAI全部属于A型包体;在Allende陨石4个光薄片中一共找到了62个CAI:40个属于A型(其中5个属于致密A型)、20个富尖晶石-辉石型、1个富尖晶石-黑复铝石型、还有一个属于富黑复铝石型CAI;2)在CO群陨石GRV 021579中发现了13个CAI:4个似A型(A型:富黄长石-尖晶石型;似A型:强烈蚀变的A型包体)、8个富尖晶石-辉石型、1个富尖晶石球粒状CAI;3)在CM群GRV020025中发现了11个CAI:6个似A型、4个富尖晶石-辉石型、1个富尖晶石球粒状CAI;在Murchison的两个薄片中一共发现了17个CAI:9个似A型,7个富尖晶石-辉石型,还有1个可能是富尖晶石-深绿辉石型的碎块;4)在普通球粒陨石10个薄片中,发现了24个CAI:14个似A型、9个富尖晶石-辉石型,还有1个深绿辉石碎块。 GRV 022459(CV)的CAI中发现由黄长石部分蚀变形成的钙长石和钙铁辉石等蚀变产物,且尖晶石富含FeO;Allende(CV)和GRV 021579(CO)中CAI的蚀变产物均为细粒似长石。GRV 020025和Murchison(CM)中的蚀变产物主要为层状硅酸盐。普通球粒陨石中的CAI均发生了强烈的蚀变,黄长石被细粒蚀变产物集合体所替代。 (3)不同球粒陨石群中富Ca、Al包体的对比研究。尽管CAI的含量在不同群球粒陨石之间差异极大,并具有不同的蚀变特征,但这些CAI在不同球粒陨石化学群之间很相似。不仅如此,恢复CAI的初始矿物组成时发现,各球粒陨石化学群均以A型和富尖晶石-辉石型为主要类型。上述似A型和富尖晶石-辉石型CAI均由单个同心环状团块构成或多个团块呈松散状聚积而成。似A型CAI与以前研究的碳质球粒陨石中的松散A型包体相似,除了前者中的黄长石大部分发生了蚀变。不同化学群球粒陨石中CAI相似的岩石学和矿物化学特征表明它们可能具有相似的起源,进一步佐证了前人根据O同位素、Al-Mg同位素和REE等微量元素研究所得出的结论。 不同化学群球粒陨石吸积区域的物理化学条件与CAI的形成条件有明显差别,导致CAI由形成区迁移至陨石吸积区后发生蚀变作用。蚀变强弱的差异反映了CAI形成后条件的变化程度,这也间接反映了从CAI形成区域到不同化学群球粒陨石吸积区空间距离的远近。普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石与碳质球粒陨石相比,即从CAI形成区域到普通球粒陨石和顽辉石球粒陨石吸积区域的空间距离可能较碳质球粒陨石更远,因此也造成前者的CAI数量少且破碎较严重。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P185.83

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